Exercícios Resolvidos de Tenacidade à fratura

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Enunciado

Um componente de uma aeronave é fabricado em uma liga de alumínio que possui uma tenacidade à fratura em deformação plana de 35 MPa m . Foi determinado que a fratura ocorre em uma tensão de 250 Mpa quando o comprimento máximo (ou critico) de uma trinca interna é de 2,0 mm. Para esse mesmo componente e essa mesma liga, ocorrerá fratura sob um nível de tensão de 325 Mpa, quando o comprimento máximo de uma trinca for de 1,0 mm? Por que sim, ou pro que não?

Passo 1

Os dados fornecidos são:

K I c = 35   M P a m

σ c = 250   M P a

2 a = 2,0 ∙ 10 - 3 m

Passo 2

Através dos dados fornecidos podemos calcular o parâmetro de escala Y , através da equação abaixo:

σ c = K I c Y ∙ π ∙ a

Y = K I c σ c ∙ π ∙ a = 35 M P a m 250 M P a ∙ π ∙ 1,0 ∙ 10 - 3 m = 2,50

Passo 3

Agora que temos o parâmetro de escala Y , vamos calcular para o nível de tensão de 325Mpa e uma trinca interna de 1,0 mm:

2 a = 1,0 ∙ 10 - 3 m

σ = 325   M P a

σ c = K I c 2 , 5 0 ∙ π ∙ a = 35 M P a m 2,50 ∙ π ∙ 0,5 ∙ 10 - 3 m = 353   M P a

Para o tamanho de trinca interna de 1,0 mm a tensão critica é de 353 Mpa, como a tensão imposto foi de 325Mpa, portanto menor do que a tensão critica, logo não ocorrerá a fratura do material.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)